数控机床专项成果及应用展亮相CIMT 2013

作者:本网编辑 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2013-09-12
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由工业和信息化部主办,中国机床工具工业协会承办的数控机床专项成果及应用展于2013年4月22~27日在第十三届中国国际机床展览会(CIMT 2013)中亮相.

由工业和信息化部主办、中国机床工具工业协会承办的“数控机床专项成果及应用展”(以下简称“专项成果展”)于2013年4月22~27日在第十三届中国国际机床展览会(CIMT 2013)中亮相。这是“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(以下简称“数控机床专项”)自2009年启动以来,对数控机床专项阶段性技术成果的第二次集中展示,它充分反映了数控机床专项在推动行业技术进步、加快产品结构转型升级方面所发挥的重大作用。

不可否认,数控机床专项的实施,加速实现了多种高档数控机床的国产化,以及国产数控系统和功能部件的长足进步,促进了许多专项成果在航空航天、汽车、船舶和电力能源等国民经济重点行业典型用户企业或国产高档数控机床上的成功应用。

本次专项成果展主要通过展板,以图文并茂的形式,在大约300m2的展馆连廊区进行了展示。展示内容包括:专项任务、专项成果及成果应用三大部分,以技术进步为主线,集中宣传了大约50家企业的70多项科研成果。除此之外,部分参展企业还现场展示了专项成果样机。

“专项任务”主题展示集中介绍了各课题的进展情况。其中:

宝鸡忠诚机床股份有限公司完成了高速数控车床及车削中心的研制任务,突破了整机动静态特性监测技术、整机热变形及热补偿技术、整机刚度设计技术、高速主轴单元技术以及高速进给技术和整机可靠性技术,目前该项目正等待验收;

长沙一派数控机床有限公司完成了ECK2150A数控活塞变椭圆车床样机,突破了大刚度、高精度和高频响直线伺服控制技术、活塞变椭圆型面的数学模型及软件设计、变椭圆活塞加工的专用数控系统开发以及精密测量技术和复杂刀具技术,目前该设备已交付用户使用;

大连机床集团有限责任公司开展了汽车发动机关键零件加工设备的基础技术研究,以及制造装备技术和自动线技术研究,完成了缸体、缸盖和活塞高效、高精加工成套设备的开发,设备已在用户单位试车生产;

沈机集团昆明机床股份有限公司完成了TGK46100高精度数控卧式坐标镗床样机的研制,突破了高刚度整体式床身设计、高精度机床零部件制造、精度保障以及热误差实时监测、预测和补偿等多项技术难题;

中捷机床有限公司突破了五轴加工后置处理的核心算法、航空结构件五轴联动加工程序的编制以及滚动体卸荷特性对机床可靠性和精度稳定性影响、重切削稳定分析与抑振、主轴和进给系统热误差建模、检测与补偿等多项技术难题,开发出满足钛合金航空结构件加工要求的VMC25100u立式五轴加工中心;

南京工艺装备制造有限公司开发出低噪声滚珠丝杠副、空心高速高精滚珠丝杠副、端块式高速滚珠丝杠副、滚柱低噪声重载直线导轨副、自润滑滚动直线导轨副等产品,并在一些专项课题中得到了应用;

常州市新墅机床数控设备有限公司完成了伺服系列转塔刀架样机的研制,产品的连续无故障工作次数达10万次;

武汉重型机床集团有限公司完成了用于超临界核电半速转子加工的超重型数控卧式镗车床样机的研制,并交付用户使用;

齐齐哈尔第二机床(集团)有限责任公司完成了核电压力容器中水室封头专用数控龙门移动式车铣加工中心样机CXK5463的研制,突破了定位精度与重复定位精度可靠性技术、精度保持性技术、动态补偿技术以及工作台旋转与分度的互锁技术。此外,该公司还完成了超重型数控落地铣镗床样机TK6932的研制,并已交付用户使用。

“专项成果”主题展示主要介绍了数控机床专项实施以来所取得的主要成就,其中很多课题项目已通过专项办的验收,如:四川长征机床集团有限公司完成的五坐标横梁移动龙门加工中心;济南二机床集团有限公司完成的高速龙门五轴加工中心和双摆角数控万能铣头样机;北京第二机床厂有限公司完成的具有高精度、柔性和复合加工特点的精密数控外圆磨床;苏州三光科技股份有限公司研制的具有自动穿丝功能的低速走丝数控线切割机;哈尔滨量具刃具集团有限责任公司开发的高速数控机床用新型工具系统;大连光洋科技工程有限公司完成的直驱式高速高精度双摆角数控万能铣头和光纤总线开放式高档数控装置;上海机床厂有限公司完成的轴套类精密复合数控磨床、难加工材料超高速精密外圆磨床和超重型精密数控轧辊磨床;大连科德数控有限公司完成的14轴五联动卧式铣车复合加工中心……

“成果应用”主题展示主要介绍了数控机床专项成果在我国航空航天、船舶、汽车和发电设备制造领域的应用,以及国产配套件在国产高档数控机床上的应用,从而彰显了我国机床行业在国产高档数控机床、高档数控系统以及功能部件和刀具等方面所取得的重大进步。例如:

四川长征机床集团有限公司开发的GMC2500H-2×60高速龙门五轴加工中心(AC摆角)已在陕西飞机工业集团有限公司得到应用;

齐重数控装备股份有限公司开发的数控重型曲轴旋风切削加工中心和数控重型曲轴铣车复合加工机床已被武汉重型铸锻有限责任公司海西重工有限公司用于加工万匹马力以上船用柴油机曲轴;

株洲钻石切削刀具股份有限公司针对汽车发动机缸体、缸盖、曲轴、连杆和凸轮等关键零部件的加工而开发的12个系列专用刀具,已成功应用于奇瑞汽车公司的481生产线中;

宝鸡忠诚机床股份有限公司的CK7516GS高速数控车床已在烟台海德汽车零部件有限责任公司得到应用;

济南二机床集团有限公司的42000kN双臂送料全自动快速冲压生产线已在上海通用东岳汽车有限公司得到应用;

北京北一数控机床有限责任公司的XKA28105重型数控桥式动梁龙门复合铣床已交付哈尔滨汽轮机厂有限责任公司安装使用;

上海交通大学研发的五轴数控机床多误差实时动态综合补偿技术已在沈阳机床集团和上海重型机床厂得到应用;

成都工具研究所有限公司开发的高性能激光测量系统已被沈阳机床集团用于产品的精度检测;

广州数控设备有限公司的GSK27系列高档数控系统已在上海航天设备总厂、沈阳中捷钻镗床厂、鲁南机床厂、天津天工伟业数控机床有限公司和沈阳巨浪特种机床科技有限公司等多家企业得到成功应用;

汉江工具有限责任公司的高效重载双切滚刀已在上海齿轮总厂、中国第一汽车集团公司和陕西法士特齿轮有限责任公司得到应用。

除展板展示外,展会中,一些企业还现场展示了专项成果样机。例如:

北京广宇大成数控机床有限公司展示的MGK28系列高精度数控立式万能磨床,采用专利技术的静压回转工作台,具有高精度、高刚性、高承载力和使用寿命长等特点,径向跳动和轴向窜动≤1μm,工作台外沿φ1m处端面跳动≤1μm。该磨床可精密加工大中型回转体类零件(如高圆度、高尺寸精度的精密主轴套筒),以及诸如高同心精度和高垂直精度的大型轴承内外套圈、高平行精度的隔圈等产品,同时也可圆满完成对大中型内外轮廓曲线的加工。

北京东方精益机械设备有限公司展示的A、B轴复合回转工作台,采用全液体静压专利技术和直驱专利技术,实现了转台的高回转精度、高角度定位精度、高可靠性和长使用寿命。该产品的研制成功,为五轴联动加工设备提供了具有全自主知识产权和国际领先技术水平的核心功能部件。据介绍,目前国内还未曾出现液体静压复合转台,即使在国外,也未见过相关报道。目前,已有直径φ400、φ630和φ800的3个规格的系列产品被开发出来,其中,400型号回转工作台已开始小批量生产。主要性能指标为:转速范围50~150r/min;工作台旋转角度:A轴150˚(+30˚,-120˚),B轴360˚;A轴定位精度4"、重复定位精度2";B轴定位精度2"、重复定位精度1";轴向及径向跳动0.001μm;承重300~800kg。

青海一机数控机床有限责任公司展示的XCM1600型动梁无滑枕立式铣车复合加工中心是集机、电、液等多种系统于一体的复杂机床,以五面或五轴联动的铣削加工中心为基础,并将旋转工作台换成转速比普通转台高得多的力矩电动机驱动的转台,同时具有数控车床和加工中心的功能,可满足既具有回转体件特征、又具有棱柱体件特征的复杂形状零件的加工需要。该多轴控制、五轴联动的铣-车加工中心,既能完成各种车削工序,又能完成各种钻、铣、镗和攻丝等工序。

四川普什宁江机床有限公司展出的NJ-THMC6350IV精密卧式五轴加工中心,适用于汽车发动机行业喷油器体多工序加工,包括:枪钻加工深小孔(φ2×93)、钻孔、铰孔、挤压攻丝、平面铣削、成型加工锥孔及护锥等,有效解决了喷油器本体的深小孔精密、高效加工的难题。该加工中心应用了自动定心夹持技术、高压内冷技术(15MPa)、机器人技术和自动传输技术。其中,多关节工业机器人配置了国产五轴数控系统,该系统与FANUC数控系统协同工作,确保机器人完成工件自动上下料任务。在展会期间,该设备演示了电控共轨柴油喷射系统喷油器本体深小孔、销孔等关键孔系的加工。此外,该公司展出的 FMS50柔性制造系统,同时展现了精密加工技术和智能制造技术。FMS50由一台工作台宽度为500mm的精密卧式加工中心、一台RGV自动输送小车、 8工位的双层托板库和一个配机器人的上下料工位组成,其中的精密卧式加工中心是在2009年专项课题研究成果基础上,对托盘交换、刀库和液压管路进行了进一步的可靠性优化,配套的主轴和转台由该公司自制。该柔性制造系统现场演示了高压大流量阀的阀体和箱体类零件的混流加工。

呼和浩特众环(集团)有限责任公司展示的刀库及自动换刀装置突破了大型刀库系统的整体设计技术、数控接口技术和储刀仓整体结构等技术难题,储刀仓容刀数量为80,换刀时间4.7s(刀对刀)。

无锡机床股份有限公司展示了WX-2015型数控内外圆复合磨床的变形产品WX-2020型数控内外圆复合磨床。作为数控机床专项课题成果,WX-2015 型数控内外圆复合磨床是该公司针对长、重工件的内孔、内锥孔、外圆、外锥面及外圆端面等多个表面一次装夹完成磨削的工艺要求而研发的重点产品。该机床采用西门子840D数控系统,可实现四轴两两联动。该机床在高精密、高刚性工件主轴的设计及制造、精密内圆复合磨床动热态特性优化设计、机床在线测量技术、角度编码器的应用、滚动轴承油气润滑实验研究、高效精密磨削工艺研究以及精密内圆复合磨床结构总体方案创新设计等诸多方面,实现了重大技术突破,显著提高了各磨削面的位置精度和工作精度,以及磨削加工的效率,从而填补了国内的技术空白,打破了大型主轴及类似工件多表面复合磨削设备一直依赖进口的局面。

北京机电院机床有限公司展示的XKH800Z五轴联动叶片加工中心,得到了数控机床专项课题“透平机械叶片制造应用国产高档数控机床示范工程”的支持,是为加工透平机械叶片而专门设计的机器,同时也适用于加工各类中、小复杂形面叶片。该加工中心的主要特点是:提供3个直线运动轴和两个回转轴。

其中,B轴采用优化“刀心距”结构,输出扭矩大于1500Nm;A轴头架和尾架采用力矩电动机同步双驱动结构,响应速度快,精度高,输出扭矩大,可实现零件高刚性切削。该设备具备自动上下料功能,配合桁架式自动上下料机构,可组成叶片的自动加工线。据介绍,“透平机械叶片制造应用国产高档数控机床示范工程” 项目将采用8台XKH800Z五轴联动叶片加工中心组成数字化的叶片生产线,以提高叶片生产的质量和效率,从而实现国产机床在叶片专业化和规模化生产中的应用。

重庆机床(集团)有限责任公司展示了轿车变速箱齿轮自动加工生产线。该公司完成了YE3120CNC7数控高速干切滚齿机、 GDV300数控倒棱机、YZ4232CNC5五轴数控精密剃齿机和进出料仓的研制,以及齿轮加工自动生产线网络化现场管理与智能监控系统、自动生产线系统集成技术的开发。目前已有3条生产线交付用户使用,加工节拍、加工精度、Cpk值以及自动生产集成设备平均无故障时间MTBF等多项指标均达到用户要求。另有5条生产线正在装配、调试中,本年度将交付用户使用。

陕西汉江机床有限公司展出了针对汽车行业用钣金件冲压机床而开发的大型重载滚珠丝杠副。该滚珠丝杠副中径φ160mm,钢球直径φ30mm,额定动载202t,额定静载879t,承载能力和钢球直径是国内滚珠丝杠副产品之最。该产品是汉江机床有限公司在承担数控机床专项2009年度课题——“高速、重载、精密滚珠丝杠及直线导轨研究”和2012年度课题——“汉江滚动功能部件产业化关键技术研究”基础上成功研制出的新型产品。这一经过优化设计、采用先进加工工艺制造的大型重载滚珠丝杠副已在国内某汽车制造企业的钣金件冲压机床上得到了成功应用,其各项精度、性能、承载能力及可靠性指标均满足了用户的要求。

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